基于Simulink_SimHydraulics的液压系统仿真

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1、EQUIPMENT装备文章编号：1672－0121(2010)06－0031－04基于Simulink/SimHydraulics的液压系统仿真郑洪波，孙友松（广东工业大学材料与能源学院，广东广州510006）摘要：SimHydraulics是基于MATLAB平台的一款液压系统仿真软件，具有建立模型简单、仿真界面友好直观等特点，可用来对液压系统的动态过程进行模拟，实时监控任意仿真过程参数，提高仿真效率。首先介绍了Simulink/SimHydraulics软件的功能、特点和应用；之后在MATLAB环境下运用SimHydraulics软件建立了经改造后的QCS003B型试验台的仿

2、真模型，分别对三种典型情况进行了仿真以验证模型；最后对仿真结果进行了分析。关键词：流体传动与控制；液压系统；Simulink/SimHydraulics；仿真中图分类号：TP271+.31文献标识码：B1引言液压系统的一些主要元件。在MATLAB环境下进行液压系统仿真时，一般SimHydraulics主要功能：液压和液压机械系统是先用解析法求出系统的传递函数或状态方程等模的物理建模环境；超过75个液压和机械元器件模型再进行仿真。在建立模型的过程中，由于液压元件型，包括泵、阀、蓄能器和管路；基本液压构造元素和系统的非线性、时变性，必须对非线性环节做很多库，还有基本机械和运算单元；

3、可定制的常用液压流的假设和简化，要得到准确的数学模型并不容易。传体工作介质。统的仿真方法还存在建立模型过程繁琐、不直观的SimHydraulics库提供了75个以上的流体和液缺点。随着数字仿真技术的发展，出现了多种用于液压机械元件，包括油泵、油缸、蓄能器、液压管路和一压元件和液压系统性能分析的仿真软件，如美国维机构单元等，大部分商品化元器件都可以在这里TheMathWorks公司推出的Simulink平台扩展功能找到对应模型。SimHydraulics能够自动从模型原理SimHydraulics软件包，法国Imagine公司推出的基图综合出描述系统行为特征的方程组，得到的是直于

4、键合图的液压仿真软件AMESim等[1]。MATLAB接使用Simulink的求解器求解的方程组形式，而非软件从2006版开始增加了SimHydraulics工具箱，采用同步仿真方法，这样液压系统模型就可完全同这是一个专门针对液压传动和控制系统的建模和仿其他Simulink模型部分集成在一起。使用SimHy－真工具。本文介绍了SimHydraulics工具箱的基本功draulics可以建立起完整的液压系统模型，建立过程能，并通过实例进行了仿真计算和分析。就像组建一个真实的物理系统。SimHydraulics使用物理网络方式构建模型：每个模块对应真实的液压2SimHydrauli

5、cs简介元器件，诸如油泵，液压马达及控制阀等；元件模块SimHydraulics库包含了八个子库，分别是Ac－之间以代表动力传输管路的线条连接。这样就可以cumulators、Hydrauliccylinder、Hydraulicutilities、Lo－通过直接描述物理构成搭建模型，省去了繁琐的数calhydraulicresistances、Lowpressureblocks、Ori－学方程的推导过程。这使得仿真界面非常的友好直期6fices、Pipelines、Pumpsandmotors、Valves，它们对应观，使仿真过程变得简单。在SimHydraulics模型中，

6、第年010使用Sensor模块可以测量任何机械液压特征变量，2基金项目:佛山市顺德区产学研科技项目（2007CXY031）如压力、流量、位移、速度和力，然后将这些信号传给收稿日期:2010-10-09标准的Simulink模块。使用Source模块可以将作者简介:郑洪波（1970-），男，博士在读，高工，从事电液伺服系统及Simulink信号赋值给任何机械液压变量。使用Sen－其控制策略研究sor和Source模块可以在Simulink中开发全局控制31装备EQUIPMENT算法，并将它接入到SimHydraulics模型网络中。5SimHydraulics还提供了自定义模型和

7、自定义流体属9性的功能，增加了仿真的灵活性[2]。64783建立液压系统仿真模型3本文采用经过改造的QCS003B型试验台作为原型来建立仿真模型。23.1液压系统结构1M10改造后的QCS003B型试验台节流调速部分液压系统原理如图1[3]所示。11QCB003B型试验台可进行液压泵的特性试验、节流调速性能试验和溢流阀静、动态特性试验。在原图1QCS003B型液压试验台调速部分原理图1.液压泵2.溢流阀3.电磁换向阀4.调速阀5.液压缸来的基础上加装了位移传感器以实现液压缸的高精6、7、8.